Введение к работе
Актуальность тем*
Разработка средств автоматизации процессов производства является в настоящее время одним из важнейших направлений научно-технического прогресса. В рамках этого направления большое внимание уделяется созданию различного рода робототехнических систем. Пээтому неудивительно, что в наши дни робототехника
переживает бурное развитие. По оценкам зарубежных экспертов, в 1990 году число промышленных роботов в Японии достигло 70 тыс. единиц, 20 тыс. - в США и около 30 тыс. единиц - в странах Западной Европы.
Современные промышленные роботы (ПР) используются главным образом в машиностроении (в частности, в автомобилестроении), при производстве пластмасс и электротехнических изделий. В машинострогниии основными отраслями применения роботов являются механообработка (в разных странах здесь занято от 22 до 40 7. от всего парка используемых ПР), сварка( от 29 до 50 X) и сборка (от 8 до 15 X).
Промышленные роботы, применяемые в механообработке, чаще всего выполняют только загрузку-разгрузку обрабатывающих станков (при этом один робот может обслуживать как один, так и несколько станков). Однако, в некоторых случаях ПР также могут выполнять замену режущего инструмента на станках и контроль правильности изготовления деталей. Мэханообрабатывающие комплексы, выполненные на базе токарных, фрезерных и других станков получили в последнее время широкое распространение.
Необходимость в использовании подобных комплексов возникает при решении задачи автоматизации опытных производств. При этом требуется получить высокую эффективность работы всех подсистем этих комплексов при частой смеке номенклатуры обрабатываемых деталей, характерной для опытных производств НИИ и КБ.
В частности, необходимо создание эффективных программных средств, реализующих простой, быстрый и надежный способ программирования перемещений манипулятора и обеспечивающих высоконадежную работу робота по обслуживанию технологического
оборудования. Очевидно, что разработка таких программных средств в настоящее время является весьма актуальной задачей.
Целью работы является:
исследование возможностей применения токарного модуля "станок с УЧПУ - робот РК-1" в условиях мелкосерийного производства;
разработка и исследование несложного способа программирования перемещений манипулятора в декартовых координатах;
- разработка алгоритмов операций, обеспечивающих надежное
обслуживание роботом токарного станка;
- использование разработанных программных средств при
применении модуля "станок с УЧПУ - робот РК-1" в реальном опытном
производстве.
Методика исследования.
Работа выполнена с применением методов прикладной математики и теории программирования.
При исследовании использовалось стандартное программное обеспечение микро-ЭВМ "Электроника-60" и программное обеспечение, созданное в ИПМ им. М. В. Келдыша АН СССР и имеющее ориентацию на решение задач робототехники.
Разработанные алгоритмы отрабатывались при решении задач, связанных с обслуживанием роботом РК-1 токарного станка с УЧПУ.
Наущая ноямана, ж практическая аианиюсть.
Основные результаты диссертационной работы являются новыми и
представляют теоретический и практический интерес с точки грения робототехники.
Разработан простой способ управления манипулятором робота, позволяющий задавать его перемещения в терминах декартовых координат рабочего органа (охвата). Этот способ позволяет существенно сократить трудоемкость процесса программирования действий робота и значительно уменьшить время выполнения этой работа
Реализованы алгоритмы операций по обслуживанию роботом токарного станка, которые гарантируют высоконадежную работу модуля "станок с УЧПУ - робот РК-1" в условиях реального производства при наличии разнос'разных производственных помех.
Эксперименты по автоматической работе модуля подтвердили высокую эффективность реализованного подхода к программированию действий робота и высокую надежность отработки заданной программы.
Хотя идеи и методы, заложенные в основу рассматриваемых в работе алгоритмов управления роботом, разрабатывались с ориентацией на использование при обслуживании токарного ставка, в действительности они носят гораздо более общий характер, и с успехом могут быть применены при решении широкого круга задач.
Апробация работы
Результаты работы докладывались и обсуждались на семинаре в Отделе комплексной автоматизации ИАЭ им. И. В. Курчатова (1987 и 1990 годах); на семинаре Отдела Главного конструктора в объединении Южный машиностроительный завод ( г. Днепропетровск,
7 987 год); в НШ Центр новых технологий (1990 год); в ИПМ м. Ы. & Келдыша АН СССР ( в 1990 и 1991 годах); а также на еждународном симпозиуме по проблемам робототехники и гибких роизводственных систем (г. Суздаль, 1986 год). Работа редставлялась на межотраслевой выставке на ВДНХ СССР (1988 год, еребряная медаль).
Публикации, структура диссертации.
По результатам работы имеется 4 публикации. Диссертация остоит из введения, пяти глав и заключения, содержит 121 траницу основного текста, S таблиц и 42 иллюстрации на 55 траницах. Библиография содержит 62 названия.
